Кодирование графической информации
Кодирование графической информации
Особенности растровой графики
Растровая графика
Растровая графика
Растровая графика
Векторная графика
Векторная графика
Достоинства векторной графики
Недостатки векторной графики
Цветовая модель
Цветовая модель RGB
Цветовая модель
Цветовая модель RGB-цветовая модель представленная в виде куба:
Цветовая модель
Цветовая модель CMYK
Кодирование звука
Кодирование звука
Кодирование звука
Кодирование звука
Кодирование звука
Кодирование звука
Кодирование звука
506.00K
Category: informaticsinformatics

Кодирование графической информации

1. Кодирование графической информации

• Видеопамять — часть оперативной памяти,
отведённая для хранения данных, которые
используются для формирования изображения на
экране монитора.
• Существует выделенная оперативная память для
видеокарт, также называемая «Видеопамятью».
• Как правило, чипы оперативной памяти припаяны
прямо к плате видеокарты, в отличие от съёмных
модулей системной памяти.
• Такая Оперативная Память используется только под
нужды различных графических приложений и игр.
1

2. Кодирование графической информации

• В видеопамяти находится двоичная информация об
изображении, выводимом на экран. Почти все
создаваемые с помощью компьютера изображения
можно разделить на две категории -- растровую и
векторную графику.
• Растровые изображения представляют собой
однослойную сетку точек, называемых пикселями.
Код пикселя содержит информацию и о его цвете.
• Оцифровка изображения. При оцифровке
изображение с помощью объектива проецируется на
светочувствительную матрицу m строк и n столбцов,
называемую растром. Далее оцифровывается яркость
каждой точки по каждому цвету последовательно по всем
строкам растра.
2

3. Особенности растровой графики

• Пиксели подобны зернам фотографии и при
значительном увеличении они становятся
заметными. Растровая карта представляет собой
набор (массив) троек чисел: две координаты пикселя
на плоскости и его цвет.
3

4. Растровая графика

• Кроме размера изображения, важной является
информация о количестве цветов, закодированных
в файле.
• Если для кодирования цвета отвести 8 бит - то такой
рисунок может содержать 2^8=256 различных цветов
(от 00000000 до 11111111);
• 16 бит – 2^16=65 536 различных цветов (так
называемый High Color).
• Если отвести 24 бита, то потенциально рисунок
может содержать 2^24=16 777 216 различных цветов
и оттенков – что примерно соответствует восприятию
цветов глазом человека. В последнем случае
кодировка называется 24-bit True Color.
4

5. Растровая графика

• Количество различных цветов -- К и
количество битов для их кодировки -- N
связаны между собой простой
формулой:
2N = К.
5

6. Растровая графика

• Чем меньше размер пикселя, тем больше
разрешение (resolution), то есть, тем более мелкие
детали можно закодировать в таком графическом
файле.
• Размеры растровых изображений
выражаются в виде количества пикселей по
горизонтали и вертикали, например:
1600×1200. В данном случае это означает,
что ширина изображения составляет 1600, а
высота — 1200 точек (такое изображение
состоит из примерно двух мегапикселей).
6

7. Векторная графика

• Основным логическим элементом векторной графики
является геометрический объект.
• В качестве объекта принимаются простые
геометрические фигуры
(так называемые примитивы – точка, прямоугольник,
окружность, эллипс, линия), составные фигуры или
фигуры, построенные из примитивов, цветовые
заливки.
7

8. Векторная графика

• Каждый элемент векторного изображения является
объектом, который описывается с помощью языка
математических уравнений линий, дуг, окружностей и
т. д.
• Сложные объекты (ломаные линии, различные
геометрические фигуры) представляются в виде
совокупности элементарных графических объектов.
• Объекты векторного изображения, в отличии от
растровой графики, могут изменять свои размеры
без потери качества (при увеличении растрового
изображения увеличивается зернистость).
8

9. Достоинства векторной графики

• У векторной графики много достоинств. Она экономна в
плане дискового пространства, это связано с тем, что
сохраняется не само изображение, а только некоторые
основные данные, используя которые, программа всякий
раз воссоздает изображение заново.
• Объекты векторной графики легко изменяются и
модифицируются, что не оказывает практически никакого
влияния на качество изображения. Масштабирование,
поворот, искривление сведены к паре-тройке
элементарных преобразований над векторами.
• Примером использования векторной графики является
графический редактор СorelDraw, все 3D редакторы.
9

10. Недостатки векторной графики

• Векторный принцип описания изображения
не позволяет автоматизировать ввод
графической информации, как это делает
сканер для растровой графики.
10

11. Цветовая модель

• Способ разделения цвета на составляющие
компоненты называется Цветовой моделью. В
компьютерной графике применяются 2 основные
цветовые модели: RGB и CMYK
11

12. Цветовая модель RGB

• Изображение в данной цветовой модели состоит из
трёх каналов. При смешении основных цветов
(основными цветами считаются красный- Red,
зелёный - Green и синий - Blue :) — например, синего
(B) и красного (R), мы получаем фиолетовый (M
magenta), при смешении зеленого (G) и красного
(R) —ЖЕЛТЫЙ (Y yellow), при смешении зеленого (G) и
синего (B) — циановый (С cyan). При смешении всех
трёх цветовых компонентов мы получаем белый цвет
(W).
12

13. Цветовая модель

• Интенсивность каждого из трех цветов - это
один байт (т. е. число в диапазоне от 0 до
255). Таким образом, цвет удобно записывать
тремя байтами.
• То есть ярко-синий цвет может быть
определён как (0,0,255), красный как
(255,0,0), ярко-фиолетовый — (255,0,255),
ярко-ЖЕЛТЫЙ — (255,255,0), бледно-ЖЕЛТЫЙ —
(1,1,0),
• чёрный — (0,0,0), а белый — (255,255,255)
13

14. Цветовая модель RGB-цветовая модель представленная в виде куба:

14

15. Цветовая модель

• Цветовая модель CMYK соответствует рисованию
красками на бумажном листе и используется при
работе с отраженным цветом, т. е. для подготовки
печатных документов.
15

16. Цветовая модель CMYK

• Цветовыми составляющими этой модели
являются цвета: голубой (Cyan), лиловый
(Magenta), желтый (Yellow) и черный (Black).
Черный цвет задается отдельно.
16

17. Кодирование звука

• Из курса физики известно, что звук - это колебания
воздуха. Если преобразовать звук в электрический сигнал
(например, с помощью микрофона), мы увидим плавно
изменяющееся с течением времени напряжение.
• Для компьютерной обработки такой - аналоговый - сигнал
нужно преобразовать в последовательность двоичных
чисел.
• Поступают следующим образом. Измеряют напряжение
через равные промежутки времени и записывают
полученные значения в память компьютера. Этот процесс
называется дискретизацией (или оцифровкой), а
устройство, выполняющее его - аналого-цифровым
преобразователем (АЦП).
17

18. Кодирование звука

• Для того чтобы воспроизвести закодированный таким
образом звук, нужно выполнить обратное
преобразование: (для него служит цифроаналоговый преобразователь - ЦАП) - сгладить
получившийся ступенчатый сигнал.
• Во время оцифровки сигнал дискретизируется по
времени и по уровню.
• Дискретизация по времени выполняется следующим
образом: весь период времени Т разбивается на
малые интервалы времени t, точками t1, t2, …, tn.
Предполагается, что в течение интервала уровень
сигнала изменяется незначительно и может с
некоторым допущением считаться постоянным.
18

19. Кодирование звука

• Величина =1/ t называется частотой
дискретизации. Частота дискретизации количество отсчетов за секунду.
• Она измеряется в герцах. (Гц) – количество измерений в
течение сек.
Дискретизация по уровню называется квантованием и
выполняется так: область измерения сигнала от самого
малого значения X min (х0) до самого большого X max
разбивается на N равных квантов, промежутков
величиной ΔX точками х1, х2, … , хn, xi = Xmin +
Каждый квант связывается с его порядковым номером,
т.е. целым числом, которое легко может быть
представлено в двоичной С.С. Если сигнал после
дискретизации по времени попадает в промежуток
Xi-1 X Xi , то ему в соответствие ставится код i.
19

20. Кодирование звука

• Схема дискретизации звукового сигнала
20

21. Кодирование звука

• Число уровней подбирается так, чтобы звук не имел
высокого уровня шума и «электронного» оттенка
звучания.
• Высокое качество воспроизведения получается в
формате лазерного аудиодиска при следующих
параметрах оцифровки: частота дискретизации –
44,1 Кгц и выше, квантование – 16 бит или 24 бит
• 1 секунда стереозвука при высоком качестве звука
занимает примерно 176 Кб дисковой памяти.
• При этом 1 сек звуковой записи телефонных
переговоров займет на диске 8000 байт.
21

22. Кодирование звука

22

23. Кодирование звука

• Терминология
кодер – программа (или устройство),
реализующая определенный алгоритм
кодирования данных (например, кодер MP 3),
которая в качестве ввода принимает
исходную информацию, а в качестве вывода
возвращает закодированную информацию в
определенном формате.
• декодер – программа (или устройство),
реализующая обратное преобразование
закодированного сигнала в декодированный
23
English     Русский Rules